生物质化学
生物质的热化学转换
③ 热解液化。把林业废料及农副产品在缺氧的情况下中温（500~650℃）快 速加热，然后迅速降温使其冷却为液态生物原油的方法。
生物质直接液化
• 生物质直接液化是在较高压力下的热化学转化过程，温度一般 低于快速热解，热体产物的高位热值可达25~30MJ/kg，明显 高于快速热解液化，但因其技术成本高目前还难以商业化。
• 生物质气化发电技术是生物质清洁能源利用的一种重要方式，几乎 不排放任何有害气体。在我国很多重，生物质发电可以在很大程度上解决 能源短缺和矿物燃料燃烧发电的环境污染问题。近年来，生物质气 化发电的设备和技术日趋完善，无论是大规模还是小规模均有实际 运行的装置。
生物质水解发酵
• 发酵法采用各种含糖（双糖）、淀粉（多糖）、纤维素（多 缩己糖）的农产品，农林业副产物及野生植物为原料,经过水 解（水解——使某一化合物裂解成两个或多个较简单化合物 的化学过程）、发酵使双糖、多糖转化为单糖并进一步转化 为乙醇。
• 20世纪70年代，能源危机的出现，重新唤起了人们对生物质 气化技术的兴趣。以各种农业废弃物、林业废弃物为原料的 气化装置生产可燃气，可以作为热源， 或用于发电，或生产 化工产品（如甲醇、二甲醚及氨等）。
种类
生物质气化炉
• 生物质气化炉是气化反应的主要设备。生物质气化技术的基本应用 方式主要有以下四个方面：供热、供气、发电和化学品合成。生物 质气化供热是指生物质经过气化炉气化后，生成的生物质燃气送各 入下一级燃烧器中燃烧，为终端用户提供热能。此类系统相对简单 ，热利用率较高。气化率可达70%以上，热效率也可达85%。
发电方式
• 生物质气化发电可通过三种途径实现：生物质气化产生燃气作 为燃料直接进入燃气锅炉生产蒸汽，再驱动蒸汽轮机发电；也 可将净化后的燃气送给燃气轮机燃烧发电；还可以将净化后的 燃气送入内燃机直接发电。在发电和投资规模上，它们分别对 应于大规模、中等规模和小规模的发电。
第1章 生物质化学
内
容
1.1. 生物质化学组成概述 1.2. 纤维素 1.3. 半纤维素 1.4. 木质素 1.5. 提取物 1.6. 灰分
5、纤维素大分子间的氢键
氢键对纤维素性质的影响
1）对吸湿性的影响 氢键的形成，使纤维的吸湿性降低。 2） 对溶解度的影响 分子间氢键破坏程度大的溶解度大。 干燥过的纤维素的溶解度小于未经干燥的纤维素的溶解度。 3）对反应能力的影响 氢键的形成阻碍反应的进行。
内
容
1.1. 生物质化学组成概述 1.2. 纤维素 1.3. 半纤维素 1.4. 木质素 1.5. 提取物 1.6. 灰分
3、纤维素大分子的构型与构象
构型：指分子中的基团或原子团化学键所固定的空间 几何排列，这种排列是稳定的，要改变构型必须经过化 学键的断裂。 构象：一定构型的分子，在其键允许的范围内，原子 或原子团旋转或相互扭转时，能以不同的空间排布存在 ,这种空间排布称为构象。可以理解为由于各基团围绕 单键内旋转而形成聚合物链的不同形态。
半纤维素
1、半纤维素概述 2、半纤维素命名 3、生物质中的主要半纤维素 4、木质素—碳水化合物复合物（LCC） 5、半纤维素的分离
1、半纤维素概述 定义：由两种或两种以上的糖基所组成分子量较小的高分 子化合物，其结构型为支链型，常带有各种短的侧链。
基本糖单元 己糖基：D-葡萄糖、D-甘露糖、D-半乳糖 戊糖基：D-木糖、L-阿拉伯糖 己糖醛酸基：D-葡萄糖醛酸、4-O-甲基-D-葡萄糖醛酸、 D-半乳糖醛酸 脱氧己糖基：L-鼠李糖、L-岩藻糖
生物质化学工程
生物质化学工程
生物质化学工程是指从现代生物技术角度，利用不同的微生物及其酶系统，结吟生物
质高价值化合物的工程技术。
它通过利用复杂的生物反应及分子活动特性，将生物质的有
机结构分解为各种有用的产物和相关的结合物，从而获得各种实用或有价值的物质或化合物。
生物质化学工程有两个主要方面。
首先是对原料进行化学转化。
这样一来，原料中的
有效成分得到加工，细胞结构被破坏，可以释放出更多有价值的生物物质。
这一步的具体
方法包括采用添加物，超声破碎，磨碎，烘焙，离心等技术来制备原料。
其次，在原料加
工完毕之后，生物反应器要发挥真正的作用，也就是利用加工后的原料经过酶水合反应，
进而减少物质分子结构，进一步提炼出高价值化合物。
生物质化学工程应用范围广泛，可以用来处理各种生物垃圾，例如废油、农作物残渣、煤灰及其他有机废料，以及植物、芽孢等生物质原料，同时可以制备燃料、发酵原料，包
装材料，染料，医药中间体，食品添加剂颜料，以及助剂等。
通过生物质化学工程，可
以从原生物质中大幅度提炼出各种有用的物质，比如活性氧、可持续燃料，精油，有机酸，碳氮原料等。
生物质化学工程的发展为节能环保技术提供了一种重要手段，可以有效利用大量环境
污染资源，应用范围极其广泛，可以给社会带来巨大的经济效益，带给人们愉悦快乐。
生物质化学品与农产品ppt(共41页)
10.08.2019
生物质化学品
• 作者：王军主编 • 出版机构：化学工业出版社 • 出版日期：2008.8 • ISBN：978-7-122-03041-2
10.08.2019
生物质概念及其组成
• 英文名称：biomass
• 定义：一切直接或间接利用绿色植物光合作用形成的有机物 质。包括除化石燃料外的植物、动物和微生物及其排泄与代 谢物等。
10.08.2019
• 四、瓜、果、蔬菜。是指自然生长和人工 培植的瓜、果、蔬菜，包括农业生产者利 用自己种植、采摘的产品进行连续简单加 工的瓜、果干品和腌渍品（以瓜、果、蔬 菜为原料的蜜饯除外）。
• 五、花卉、苗木。是指自然生长和人工培 植并保持天然生长状态的花卉、苗木。
10.08.2019
• 六、药材。是指自然生长和人工培植的药 材。不包括中药材或中成药生产企业经切、 炒、烘、焙、熏、蒸、包装等等工序处理 的加工品。
• 狭义上，生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以 外的秸秆、树木等木质纤维素（简称木质素或木素）、农产 品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的畜禽粪 和废弃物等物质。 各种生物质之间存在着相互依赖和相互作用的关系。生 物质对人类有着广泛而重要的用途：①用作食物；②用作工 业原料；③用作能源；④改善环境、调节气候、保持生态平 衡。
• 晒烟叶是指利用太阳能露天晒制的烟叶； 晾烟叶是指在晾房内自然干燥而成的烟叶； 烤烟叶（复烤烟叶除外）是指在烤房内烘烤 成的烟叶。
10.08.2019
• 二、毛茶。是指从茶树上采摘下来的鲜叶和 嫩芽（即茶青），经吹干、揉拌、发酵、烘 干等工序初制的茶。
• 三、食用菌。是指自然生长和人工培植的食 用菌，包括鲜货、干货以及农业生产者利用 自己种植、采摘的产品连续进行简单保鲜、 烘干、包装的鲜货和干货。
生物质资源的化学转化与利用研究
生物质资源的化学转化与利用研究1. 引言生物质是指来自植物、动物以及微生物的可再生有机物，具有广泛的资源潜力。
在当前全球能源危机和环境污染问题日益突出的背景下，生物质资源的化学转化与利用研究变得至关重要。
本文将探讨生物质资源的不同化学转化方法以及它们在可再生能源、化学品和材料等领域中的应用。
2. 生物质的化学转化方法2.1 生物质的热解生物质的热解是指在高温下将生物质转化为气体、液体和固体产物的过程。
其中，液体产物被称为生物质液体。
生物质液体可以作为替代石油的可再生能源，广泛应用于燃料、溶剂和化学品等方面。
2.2 生物质的气化生物质的气化是利用气化剂将生物质转化为可燃气体的过程。
气化产物主要包括一氧化碳、氢气和甲烷等。
这些气体可以作为燃料供给发电设备，并可通过合成气技术进一步转化为化学品和液体燃料。
2.3 生物质的液化生物质的液化是指在溶剂的存在下，通过化学反应将生物质转化为液体产物的过程。
生物质液化主要用于生产生物基液体燃料，如生物柴油和生物乙醇等。
这些生物基液体燃料具有低碳排放和清洁燃烧的特点。
2.4 生物质的催化转化生物质的催化转化是利用催化剂将生物质分子转化为有机化合物的过程。
催化转化可通过裂解、加氢、氧化和酯化等反应实现。
催化转化方法可用于生产生物基化学品、材料和药物等高附加值产品。
3. 生物质资源的利用3.1 可再生能源生物质资源的化学转化是一种重要的可再生能源获取途径。
利用生物质热解、气化和液化等技术可以生产生物基燃料，如生物柴油和生物乙醇，用于替代传统的石油燃料。
同时，生物质资源还可以直接燃烧发电，以及生产生物气和生物热。
3.2 化学品与材料生物质资源的化学转化还可以生产多种高附加值的化学品和材料。
例如，生物质催化转化可以生产生物基聚合物，用于制备生物塑料和生物纤维等可降解材料。
此外，生物质还可以提取出多种天然产物，如木质素和纤维素等，用于生产化学品和材料。
3.3 环境保护与可持续发展生物质资源的化学转化与利用对环境保护和可持续发展具有重要意义。
生物质资源化学
生物质资源化学第一章生物质资源化学概论第一节生物质资源化学的发展1.生物质资源的定义自然资源：一定时间、空间条件下自然界中一切能够为人类所利用并产生的经济价值的、能够提高人类当前和未来福利的自然诸要素总和。
生物资源：生物圈中对人类有一定经济价值的动物、植物、微生物及其组成的生物群落生物质：地球上一切生物（动物、植物、微生物）产生的生物量生物质资源：广义上?狭义上2.生物质资源化学的研究内容和重要性生物质资源化学区别于生物学，生物学是研究结构功能以及对其进行改进；生物质资源化学：以生物质为原料进一步加工加以利用。
研究的三大内容：（1）能源与燃料（最广泛）常规能源：传统石化能源，非传统石化能源如页岩气新能源：太阳能、风能、地热能、核能、生物质能（航空油）（2）化工产品生物质资源几乎可代替石油生产所有化工原料（目前成本等问题尚未解决）（3）材料（丝绸）重要性生物质资源引起重视和广泛研究源于2个原因：①石油资源的枯竭（/过度开采煤炭资源造成地陷或者其他环境问题）；全球三大问题——资源枯竭、人口膨胀、环境污染，根本问题在于资源枯竭②生物可降解性（石油加工的许多产品难降解）（③结构独特，如甲壳素）目前全世界都在积极进行生物质资源的研究（生物质资源是石化资源的20倍，量大且可再生可降解）3.生物质资源分类按照分子大小分类：天然高分子：分子量>2000，基团确定，分子结构难以确定，一般为混合物天然小分子：分子量<2000，基团确定且分子结构确定结构不同研究方式方法不同按照结构（基团）分类：醇、胺、羧酸、酯、酚、芳香族、脂肪族按照应用角度分为：蛋白质、多糖、药物、油脂4.生物质资源特点①天然可再生（本质上是对太阳能的利用）②生物亲和性、生物分解性③独特的化学结构和功能对其合理利用可达到2点效果：资源不枯竭、减少环境污染5.生物质资源发展（1）最初淀粉造酒，竹子制纸（2）变性淀粉，如纤维素化工（起源？）（3）化学生物物理阶段第二节生物质资源化学的研究方法1.基本途径和原理原理：顺应其结构（符合绿色化学、原子经济学）基本途径：化学处理，化学反应改造（无机有机，醚化、酯化、络合物、螯合物、共聚、缩合、接枝）物理处理，如超声波（断链，大分子改造为小分子），光照，共混，蒸汽爆破生物与酶处理，如发酵，植物组织培养，基因工程；甲醇汽油、乙醇汽油2.结构和性能研究的方法①纯度分析方法：液相色谱：除了永久性气体物质都可适用气相色谱：针对挥发性（热稳定）气体电泳：适用于（带电荷高分子）蛋白质、核糖核酸、糖类②结构分析高分子：具有化学结构（元素组成）、二级结构（分子量和分子量分布，有条件还可测量链结构，色谱（利用分子大小不同分离）、x-衍射、红外）、聚集态结构（链与链之间的结构，热分析、电镜）；核磁？低分子：（只有）化学结构（需要检测）；四大分析方法：红外光谱（IR）、核磁共振（HMR）、紫外可见（UV-VIS）、质谱（MS）③性能测试，如力学、光学、生物降解性能、电学第三节几种重要的生物质资源纤维素甲壳素淀粉胶原蛋白大豆蛋白各种多糖天然药物油脂天然树脂第二章提取分离技术第一节提取1.萃取：利用物质在不同溶剂中的溶解性能不同全分析的萃取顺序：有机溶剂（小分子如生物碱）→极性溶剂（极性基团如黄酮）→水（高分子如多糖、蛋白质）→酸或碱（带酸或碱基团的高分子）方法：浸渍（适用于对温度敏感的组分，影响因素：温度、时间、用量、粉碎程度）、煎煮、回流提取2.蒸馏：利用物质的沸点不同，常用于香料（如玫瑰精油）、一些生物碱直接蒸馏：完全利用沸点，物质按照沸点高低顺序分离水蒸气蒸馏：分离相与水不互溶，利用温度达到水沸点时的分压的差异，凭借水蒸气将分离相带出3.压榨：常用于食用油（如茶油、菜籽油）以及工业上的桐油?以上3种为温和的物理方法 4.化学处理（反应）：如纤维素用碱高温蒸煮5.蒸汽爆破：如爆米花，米（含水）处于高温高压状态下骤然降压产生蒸汽6.生物与酶：如纤维素、甲壳素第二节 分离纯化1.升华：产品纯度高但使用对象有限，如咖啡因的提取2.重结晶：对象溶于溶剂利用不同温度下溶解度差异结晶分离。
第十章生物质biomass化学
壳牌公司到2050年化学品和能源用30%生物质资源替代，
杜邦公司到2010年用生第十物章生质物生质b产iom2as5s化%学的产品。
3
生物质资源的开发利用成为 可持续发展和绿色化学的重要方面
7
纤维素结构
H O H OO H O O H O H OO H O O H O H OO H O O HO H OO H O O HO n H - O 4 O H O H O O H H
非还原性端基
纤维二糖基本单元
无水葡萄糖单元
还原性端基
D-吡喃葡萄糖环经 β- 1,4糖苷键组成的直链多糖结构
第十章生物质biomass化学
HOH
HO HO
HO H
H OH
H
OH
37% α-D-葡萄糖 m.p.： 146 [α]D：+113°
CHO H OH HO H H OH H OH
CH2OH
HO
HO OH
H OH
H
H
63% β-D-葡萄糖
148～150 +19.7 °
第十章生物质biomass化学
木质纤维素组成：
纤维素：40%-50%；木质素：16%-33%；半纤维素：15%-30%
第十章生物质biomass化学
11
蔗糖结构
β-D-呋喃果糖基-α-D-吡喃葡萄糖苷
第十章生物质biomass化学
12
石油化学化工与生物质化学化工(1)
• 石油化学化工：石油为原材料发展起来的化学化工。 • 生物质化学化工：以生物质为原材料发展起来的化学化工。 • 生物质的化学组成与石油的组成的差异,使得人们无法直接照搬石油化学
生物质的化学转化及其应用研究
生物质的化学转化及其应用研究生物质可以被定义为一切来自可再生资源的物质，包括木质素，纤维素，半纤维素，淀粉，蔗糖等，这些物质可以通过化学转化变为生物燃料和化学品。
生物质的化学转化技术已经成为当前可持续发展的热点领域之一，具有可再生、可降解、无毒无害等诸多优点，本文将对生物质的化学转化及其应用研究进行深入探讨。
一、生物质的化学转化技术1. 糖类的转化生物质主要由纤维素、半纤维素、木质素等聚合物以及蛋白质、脂类和碳水化合物等小分子组成，其中碳水化合物即糖类占据很大的比重。
因此，糖类的转化是生物质的主要化学转化路线之一。
糖类的转化技术主要通过裂解、加氢、缩合、氧化等反应途径进行。
2. 纤维素的转化纤维素是构成植物细胞壁的基本物质之一，其可转化为生物质燃料和化学品的方法主要有：酸催化裂解、碱催化裂解、生物转化、化学处理等。
3. 木质素的转化木质素是植物细胞壁中的次要成分，其化学结构复杂而多样，难以被生物降解。
生物质中含有的木质素是可以通过热解、氧化、还原和酸碱处理等手段进行转化。
二、生物质的应用研究1. 生物质燃料生物质燃料是指以植物生物质为原料生产的各种燃料，如生物柴油、生物乙醇、再生可持续的纤维素醇等。
生物质燃料具有独特的优点，如天然环保、资源可续、CO2排放低等，但也存在一些长期的技术问题，如生产成本高、燃料适用性差等难题需要解决。
2. 生物基化学品生物基化学品是由生物质衍生而来的各种有机合成化学品，如生物基宽带、生物基涂料、生物基石油、生物基颜料等。
生物基化学品由于其原料来源可持续性强和具有良好的可降解性，可以用来替代传统的石化化学品，在提高可持续发展能力和环境友好性方面具备很大的潜力。
3. 生物质塑料生物质塑料是由生物质转化而来的一类塑料，包括聚乳酸、淀粉聚合物等，其可以被有效的回收利用和降解。
相比传统塑料，生物塑料对环境的影响更小，更易于回收利用，具有更好的可持续性。
三、总结与展望生物质的化学转化技术将生物质转化为生物燃料和化学品的过程不断完善，其在生物质资源保护和资源高效利用方面具备重大的潜力。
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1.生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括所有的动植物和微生物。
2.生物质能：将太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能源。
3.生物质能的优点：可再生性,低污染性,广泛分布性,价格低廉,总量丰富。
4.淀粉的结构:淀粉的基本结构单元:淀粉是纯粹的碳水化合物。
淀粉颗粒含有微量的非碳水化合物物质，如蛋白质、脂肪酸、无机盐等，其中除脂肪酸被直链淀粉分子吸附，磷酸与支链淀粉分子呈酯化结合以外，其他物质都是混杂在一起。
淀粉的分子式为(C6H10O5)n ，n为不定数，被称为聚合度(DP)，一般为800-3000；C6H10O5为脱水葡萄糖单元或脱水葡萄糖基(AGU)。
（1）直链淀粉：占淀粉总量的20%，由数百个葡萄糖分子组成。
属于线性高分子。
分子质量：3.2×104-1.6×105，相当于分子中有200-980个葡萄糖残基。
直链淀粉是α-D-吡喃葡萄糖基单元通过1-4糖苷键连接的线型聚合物。
直链淀粉的螺旋结构：呈右手螺旋，每6个葡萄糖单元组成螺旋的一个节据，螺旋内部只含氢原子，是亲油的，羟基则位于螺旋外侧。
（2）支链淀粉：(1)具有高度分支结构。
(2)支链淀粉的分子较直链淀粉大，相对分子量在105-106间。
(3)分子形状如高梁穗，由D-葡萄糖以α-1,4糖苷键成链，分子接点上为α-1,6糖苷键（占总糖苷键的4-5%）。
(4)侧链分布不均匀，平均相距20-25个葡萄糖单元。
5.淀粉与碘的显色反应——非化学反应——螺旋包合物直链淀粉的分子链越长，结合的碘越多，呈现的颜色也随之变化；聚合度12以下的不显颜色，聚合度12-15呈棕色；聚合度20-30呈红色；聚合度35-40呈紫色；聚合度45以上呈蓝色。
分支很多的支链淀粉，在支链上的直链平均聚合度20～28，这样形成的包合物是紫色的。
6.淀粉颗粒的环层结构和偏光十字（双折射）由于淀粉颗粒内部存在着两种不同的结构即结晶结构和无定形结构的缘故。
在结晶区淀粉分子链是有序排列的，而在无定形区淀粉分子链是无序排列的。
这两种结构在密度和折射率上存在差别，即产生各向异性现象，从而在偏振光通过淀粉颗粒时形成了偏光十字。
7.环糊精的结构：环糊精是由环糊精葡萄糖基转移酶（CGTase）作用于淀粉而产生的一类环状低聚糖。
以 -1,4糖苷键相互连接。
常见的环糊精主要有 α-、 β-和 γ-CD。
羟基—OH构成环糊精的亲水表面，碳链骨架构成了环糊精的疏水内空腔8.纤维素的多分散性:纤维素是不同聚合度的分子混合物，即分子结构单元相同，结构单元间的连接方式也相同，但各分子的聚合度不同。
这种现象称之为纤维素的多分散性9.纤维素含有大量的氢键。
10.纤维素酶的作用机理--外切β-1-4聚葡萄糖酶（EC 3.2.1.91，也称C1酶）、内切β-1-4聚葡萄糖酶（EC 3.2.1.4，也称Cx酶）、纤维二糖酶（EC 3.2.1.21，也称-葡萄糖二聚体酶）三种酶协同降解11.纤维素的磺酸酯制备步骤：第一步：用18% NaOH在15-30oC处理纤维素纤维，然后将多余的碱液压榨出去，在这个过程中纤维素降解，DP降至200-400。
第二步：纤维素磺化：25-30oC，3小时，取代度大约为0.5。
第三步：将黏胶液过滤，然后使它通过喷丝头进入酸液中（如硫酸）。
这时纤维素的磺酸酯再生成纤维素，同时形成非常好的细丝称之为人造丝。
12.半纤维素的含义：半纤维素是指高等植物细胞壁中非纤维素也非果胶类物质的多糖。
半纤维素并不是纤维素合成的前驱物，半纤维素也与纤维素的合成无关。
13.半纤维素与其伴生物的化学连接（1）半纤维素和木素之间的连接:在植物细胞壁中，木素与半纤维素之间存在着化学连接，形成木素与碳水化合物复合体，即LCC。
木素与半纤维素之间连接键的形式主要有苄基醚键、苄基酯键和苯基配糖键等。
（2)半纤维素与纤维素之间的连接:普遍认为在植物细胞壁中纤维素和半纤维素之间没有共价键连接。
但半纤维素与纤维素微细纤维之间有氢键连接和范德华作用力，从而形成两者之间的紧密结合。
(3)半纤维素和蛋白质之间的连接:植物细胞初生壁中含有2-10%的蛋白质，半纤维素与蛋白质之间有化学连接。
14.膳食纤维由纤维素、半纤维素和木质素组成；半纤维素占50%以上。
16.木质素作用：木质素是支撑植物生长的主要物质，同纤维素和半纤维素一起构成纤维素纤维，与以半纤维素为主的碳水化合物生成木素碳水化合物复合体存在于植物细胞壁中。
（1）植物界中仅次于纤维素的最丰富和最重要的有机高聚物。
（2）与半纤维素一起作为细胞间质填充在细胞壁的微细纤维之间，加固木质化组织的细胞壁，也存在于胞间层，把相邻的纤维细胞黏结在一起。
(3)增加细胞的抗压强度，减少细胞壁的透水性。
15.木质素：木质素是由苯丙烷单元通过醚键和碳碳键连接而成的，具有三度空间结构的复杂的高聚物。
16..木质素无毒，分布不均匀，分离困难，性质不稳定。
17.木质素的颜色原本木质素——白色或接近无色的物质；分离木质素——取决于分离条件（浅奶油色、浅黄褐色到深褐色间）。
缓和条件下分离：色浅，如MWL，CEL 剧烈条件下分离：色深，18.生产生物柴油的主要方法到目前为止，人们已开发出了4种主要制备生物柴油的生产工艺。
即直接掺和、微乳法、热裂解法、酯交换法。
而用于大量生产生物柴油的方法主要是在碱或酸的催化作用下的酯交换法。
由于酸和碱催化下生产生物柴油的方法存在很多缺点，现在正在开发利用生物酶催化和不加催化剂使反应在超临界下进行来生产生物柴油。
19.碱催化法与酶催化法生产生物柴油的比较20.化学法与超临界法生产生物柴油比较普通化学方法超临界方法反应方法 1～８h 2～4min反应条件0.1MPa、30～65℃ >8.09 Mpa、>239.4℃催化剂有无皂化产物有无产品收率一般更高分离物甲醇、催化剂、皂化物甲醇过程复杂简单21..燃料乙醇的特点：（1）可再生能源（2）辛烷值高、抗爆性能好（3）可直接作为液体燃料或者同汽油混合使用,可减少对不可再生能源-石油的依赖,保障本国能源的安全（4）使用含醇汽油可减少汽油消耗量，增加燃料的含氧量，使燃烧更充分，降低燃烧中的CO等污染物的排放22.微生物产氢的关键因素－产氢酶：产氢过程中能够使质子还原为氢气的酶有固氮酶和氢酶两种。
固氮酶是由两种蛋白质分子构成的金属复合蛋白酶，一种含有铁，叫做铁蛋白，另一种含铁和钼，称为钼铁蛋白。
能催化还原氮气成氨，氢气作为副产物产生。
氢酶是微生物体内调节氢代谢的活性蛋白。
氢酶又可以分为吸氢酶、可逆性氢酶。
氢酶在微生物中主要功能是吸收固氮酶产生的氢气。
可逆性氢酶的吸氢过程是可逆的，吸氢酶的吸氢过程是不可逆的。
23.微生物制氢的三大方法：(1)光合微生物产氢；(2)微生物水气转换制氢；(3)暗发酵制氢。
24.氢能的优势：（1）地球上的氢元素十分丰富。
（2）氢气是最洁净的燃料------产物是水。
（3）氢能的高效率：每千克氢燃烧后的热量，约为汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。
（4）氢是可储存的二次能源。
25.产甲烷菌的共同特征是：①生长缓慢。
如甲烷八叠球菌在乙酸上生长其倍增时间为1-2天，甲烷菌丝倍增时间为4-9天。
②严格厌氧。
对氧气和氧化剂非常敏感，在有空气的条件下就不能生存或死亡。
③只能利用少数简单的化合物作为营养。
④要求在中性偏碱和适宜温度环境条件。
⑤代谢活动主要终产物是甲烷和二氧化碳为主要成分的沼气。
简答：1.简要论述淀粉的糊化及其本质？定义：天然淀粉于适当温度下（60-80oC），在水中发生溶胀、分裂，形成均匀的糊状溶液，这种作用被称为糊化作用。
本质：水分子进入淀粉颗粒中，结晶区和无定形区的淀粉分子间氢键断裂，破坏了淀粉分子间的缔合状态，分散在水中成为胶体溶液。
2.简要论述半纤维素和纤维素的区别？(1)不同来源的纤维素组成相同：均由 -D-葡萄糖组成，只是多分散性不同；(2)不同来源的半纤维素组成不同： a、不同原料高聚糖种类不同b、同种高聚糖在不同植物原料中糖基比不同(3)纤维素是一种物质，而半纤维素是一类物质。
a、针叶材半纤维素糖基组成以甘露糖为主；b、阔叶材半纤维素糖基组成以木糖为主；c、乙酰基为半纤维素的特征官能团。
乙酰基：针叶材1-2% 阔叶材>3%（3-5%）（4）连接形式纤维素1→4，β-苷键半纤维素1→2、1→3、1→4、1→6，α-或β-苷键等多种连接（5）聚合度天然纤维素平均DP 8,000-10,000天然半纤维素平均DP 200左右3.什么是蛋白质的一级、二级、三级和四级结构？一级结构：多肽链中氨基酸的组成与排列顺序二级结构：指借助于主链上的氢键维持的肽链有规律的螺旋或折叠形态。
是多肽链局部的空间结构，而不涉及各R侧链的空间排布。
三级结构：指多肽链在级结构、超二级结构以及结构域的基础上，进一步卷曲折叠形成复杂的球状分子结构。
包括多肽链中一切原子的空间排列方式。
四级结构：两个或两个以上独立三级结构的多肽链通过次级键(疏水键、氢键、盐键)结合而形成的空间结构4、画出直链淀粉和支链淀粉的结构式。
（1）直链淀粉（2）支链淀粉论述（根据情况自己酌情删减或添加）1、论述生物柴油的定义、特点及发展前景。
生物柴油的定义：生物柴油是以可再生的生物材料为基础，比如大豆、油菜、玉米和向日葵，将甘油从脂肪和蔬菜油中分离出来，从而提炼出的酯类氧化燃料就是生物柴油，其化学成分是长链脂肪酸的单一烷基酯。
它可以被生物降解，是一种无毒、无硫、不含芳香族物质的燃料。
生物柴油的主要特性 （一）生物柴油的优点 ⑴具有优良的环保特性 ①由于生物柴油中硫含量低 ②生物柴油中不含对环境造成污染的芳香族烷烃，因而废气对人体损害低于常规柴油。
③由于生物柴油含氧量较柴油高，使其燃烧时排烟少。
④生物柴油容易分解且无毒。
⑵具有较好的低温发动机启动性能。
⑶具有较好的润滑性能。
⑷具有较好的安全性能。
由于闪点高，生物柴油不属于危险品。
因此，在运输、储存、使用方面的优点是显而易见的。
⑸具有良好的燃料性能。
生物柴油十六烷值高于常规柴油，这使其燃烧性好于柴油，燃烧残留物呈微酸性使发动机机油的使用寿命加长。
⑹具有可再生性能。
可供应量不会枯竭。
⑺发展生物柴油工业可以增强本国经济，尤其是国家农业经济。
⑻生产生物柴油的能耗低。
⑼生物柴油燃烧排放物对人体危害性小。
生物柴油是一种真正的绿色柴油。
（二）生物柴油的缺点 （1）生产生物柴油的成本偏高。
（2）生物柴油的粘度比传统柴油高。
（3）生物柴油的储藏也存在问题。
生物柴油的前景分析：生产和推广应用生物柴油的优越性是显而易见的：（1）原料易得且价廉。
用油菜籽和甲醇为生产原料，可以从根本上摆脱对石油制取燃油的依赖。